復(fù)雜地質(zhì)條件下綜采工作面設(shè)備快速回撤技術(shù)應(yīng)用實踐

張 崗，孫亞輝，葉朝鋒

（平頂山天安煤業(yè)股份有限公司十二礦，河南 平頂山 467000）

復(fù)雜地質(zhì)條件下綜采工作面設(shè)備快速回撤技術(shù)應(yīng)用實踐

張 崗，孫亞輝，葉朝鋒

（平頂山天安煤業(yè)股份有限公司十二礦，河南 平頂山 467000）

平煤天安股份十二礦目前進(jìn)入深井開采及殘采階段，工作面地質(zhì)條件復(fù)雜，如何實現(xiàn)工作面設(shè)備安全快速回撤是該礦面臨的主要問題，針對工作面煤層易自然、采長大，且煤層傾角較大的情況問題，采用采用兩巷同時回收作業(yè)及使用鋪設(shè)鋼板的方法回收支架的方法，克服了大傾角、大采長等種種困難，大大的節(jié)約了回收時間，實現(xiàn)了復(fù)雜地質(zhì)條件下工作面設(shè)備高效、安全、快速的回收，對以后大傾角、大采長工作面的回收起到了很好的借鑒作用。

綜采工作面；設(shè)備；回撤通道；傾角；回收

隨著現(xiàn)代化大型機械設(shè)備在煤礦開采中的普遍應(yīng)用，煤礦工作面的推進(jìn)速度加快，其回采周期縮短，導(dǎo)致井下工作面搬家次數(shù)日趨頻繁。由于工作面所采用的設(shè)備龐大，搬家困難，所以，如何實現(xiàn)工作面設(shè)備快速回撤已成為影響礦井年產(chǎn)量多少的重要因素之一［1-3］。平煤集團(tuán)天安股份十二礦設(shè)計生產(chǎn)能力1.30 M t/a，為平煤集團(tuán)的主焦煤生產(chǎn)基地，目前，礦井已進(jìn)入深井開采及殘采階段，工作面地質(zhì)條件復(fù)雜，主采區(qū)煤層具有煤與瓦斯突出及沖擊地壓危險危險性，先進(jìn)的綜采設(shè)備搬家成套裝備難以發(fā)揮作用，因此，如何實現(xiàn)工作面設(shè)備快速回撤，保證礦井正常生產(chǎn)接替是該礦面臨的主要技術(shù)難題之一。

1 工作面概況

十二礦己15-17200工作面走向長度780m，傾斜長度230m，平均傾角19°，平均采高3.15m，工作面采用單一走向長壁后退式采煤方法，綜合機械化采煤工藝，全部垮落法管理頂板。工作面采用SGZ-960/1050型中雙鏈刮板輸送機；SZZ-800/250型橋式轉(zhuǎn)載機；PLM2200型破碎機；MG500/1120-AWD型交流變頻電牽引型雙滾筒可調(diào)高采煤機；電液控液壓支架97組：ZY6400-12/25D型掩護(hù)式電液控液壓支架89組，ZY6800-1430D型掩護(hù)式電液控液壓支架6組；ZZTM 2×11300/16/28H六柱反四連桿支撐掩護(hù)式充填模板支架2組。

2 回撤前準(zhǔn)備工作

尾做出扇形出口。在工作面第150架頂梁上方沿走向方向，均勻擺放2根3.5m長的并焊工字鋼梁，支架前梁架設(shè)的每根鋼梁凈寬度分別為2.8m、3.0m，另一頭使用單體柱做腿；第151架頂梁上方沿走向方向，均勻擺放2根4.0m長的并焊工字鋼梁，支架前梁架設(shè)的每根鋼梁凈寬度分別為3.2m、3.4m，另一頭使用單體柱做腿；第152架頂梁上方沿走向，均勻擺放2根4m長的并焊工字鋼梁，支架前梁架設(shè)的每根鋼梁凈寬度分別為3.6m、3.8m，另一頭架設(shè)2道順山抬棚拖住走向鋼梁（如圖2所示）。

圖2 己15-17200工作面扇子面示意圖

2.1 回撤通道施工

工作面回采至距停采線10m時采面上單網(wǎng)，距停采線8m時，開始上雙層網(wǎng)護(hù)頂，同時從機尾向機頭依次沿頂上鋼絲繩，采面每隔0.6m上一根鋼絲繩，共10根鋼絲繩，鋼絲繩與金屬網(wǎng)用扎絲聯(lián)接，扎點間距0.1m，兩頭分別使用繩卡固定在進(jìn)風(fēng)巷下幫錨桿上、回風(fēng)巷上幫的U型鋼腿子上（如圖1所示）。工作面推進(jìn)到距設(shè)計停采線3.4m時，拉最后一排支架，并根據(jù)頂板及煤墻情況，采用采煤機割煤或爆破的方法做出工作面回撤通道，做回撤通道前采用采煤機割煤時，確保采面在鋪好方木和鐵板后，凈高達(dá)到2.6m以上，凈寬達(dá)到2.6m。采煤機割一刀后，支架頂梁上上U型鋼梁挑順山大板臨時支護(hù)頂板，然后再卸掉支架與刮板輸送機連接頭，用單體柱推溜后割第二刀煤，采煤機割第二刀煤后，將頂梁上的U型鋼梁抽出挑順山大板臨時支護(hù)頂板，再利用爆破落煤的方法做出通道。待工作面回撤通道寬度達(dá)到規(guī)定后架設(shè)正規(guī)棚子，架棚時先降架再上圓木梁和加工后的U型鋼，然后升緊支架。支架升緊后先使用單體柱支撐圓木梁和U型鋼或工字鋼，單體柱升緊升牢，然后在煤壁側(cè)挖好柱窩利用圓木腿子支撐圓木梁，利用單體柱支撐U型鋼或工字鋼。

圖1 回撤通道上繩、上網(wǎng)示意圖

2.2 扇子面及絞車窩施工

工作面回撤通道施工完成后，利用放小炮或手鎬落煤的方法在機

機尾絞車窩高×寬×深=2.5m×2.5m×4m，做絞車窩炮眼布置為雙排眼，眼深1.2m，炮眼上眼距頂0.8m，左右間距0.8m，上下間距0.8m，底眼距底板0.9m，炮眼角度為頂眼仰角10-15°，底眼下扎10-15，炮眼裝藥量每個眼≤500g，用黃泥封嚴(yán)封實充填長度不低于0.6m，每次起爆不超過6個眼，堅持一次裝藥一次起爆。絞車窩支護(hù)采用2.8m工字鋼梁，2.8m單體柱做腿，棚間距0.6m，鋪設(shè)金屬網(wǎng)，上網(wǎng)必須聯(lián)接緊密，使用小大板背頂、背幫，頂板小大板間距0.7m，背幫小大板間距0.7m。

3 工作面設(shè)備的回撤

由于己15工作面回收長度長，傾角較大，平均角度為19°，機尾段最大坡度曾經(jīng)達(dá)到33°，回撤時采面最大坡度為27°，采面支架較大，大坡度回收支架將影響到實現(xiàn)設(shè)備的回收速度，且煤層發(fā)熱量大，容易自然發(fā)火，若回收速度慢，采空區(qū)容易自燃發(fā)火。上述問題是影響己15-17200工作面快速回收的主要問題，針對以上問題，根據(jù)工作面的實際情況提出上下巷同時回收設(shè)備、工作面鋪設(shè)鋼板回收支架、設(shè)備在回風(fēng)巷裝車平臺進(jìn)行裝車等一系列的技術(shù)措施。

3.1 上下巷同時回收設(shè)備

在己15-17200工作面兩巷提前鋪設(shè)軌道至裝車地點，合理分配兩巷的回收工作，進(jìn)風(fēng)巷先回收開關(guān)列車，然后回收采煤機，最后回收運輸機槽子，回風(fēng)巷由于回收開始時機尾需要做絞車窩，做絞車窩時，回收30T轉(zhuǎn)載機，然后回收運輸機槽子，最后，回收支架，采取兩巷同時回收的方法使回收工期縮短了1/3。

3.2 工作面鋪設(shè)鋼板回收支架

由于工作面采用鋪設(shè)軌道外運支架時，由于機尾坡度較大，若在機尾做出架平臺，機尾高度將達(dá)到6m左右，出架平臺將無法支護(hù)，支架到時機尾無法停車換鉤頭，支架在傾角大的彎道拐彎困難，容易掉道，且軌道運輸時，行車不行人，工作面排架和回架不能同時進(jìn)行，回收功效較低，針對此種情況，采用在機尾從上往下依次鋪設(shè)方木，在方木的上方鋪設(shè)鋼板，鋼板之間使用螺絲或道釘連接，機頭鋼板壓機尾鋼板，保證支架能夠順利回出，此種方法，材料消耗很小，回收支架簡單、易行，且采面鋪設(shè)鋼板回收支架的方法可以不做出架平臺，直接把支架拉至回風(fēng)巷，裝車平臺進(jìn)行裝車回收，有效的解決了機尾出架平臺的問題。

4 結(jié)論

在己15-17200工作面設(shè)備回收過程中，在立足安全的基礎(chǔ)上，采用兩巷同時回收作業(yè)及使用鋪設(shè)鋼板的方法回收支架的方法，克服了大傾角、大采長等種種困難，大大的節(jié)約了回收時間，工程自在2013年12月初開始回收，12月底回收結(jié)束，歷時1個月，回收節(jié)約時間15天，有效的避免回收工期在在煤層發(fā)火期之內(nèi)而導(dǎo)致支架等設(shè)備遺留井下，實現(xiàn)了復(fù)雜地質(zhì)條件下工作面設(shè)備高效、安全、快速的回收，對以后大傾角、大采長工作面的回收起到了很好的借鑒作用。

［1］黃輝.陳四樓煤礦21503綜采工作面搬家工藝探析［J］.山西焦煤科技.2014（04）.

［2］趙華全，卓青松，陳曉海.復(fù)雜條件下綜放工作面支架回撤技術(shù)實踐［J］.煤炭工程.2013（12）.

［3］張文濤，陳群忠，尹勝波，陸慶剛，位兆瑞.綜采工作面回撤前收尾階段施工技術(shù)研究［J］.煤炭工程.2013（08）.

張崗（1963—），男，河南魯山縣人，工程師，現(xiàn)任平頂山天安煤業(yè)股份有限公司十二礦工會主席。